Diskusija na forumu diyaudio.com (tema #394187, „Bakar vs. blato vs. banana — koji bolje zvuči?”, 2024, 347 odgovora) predložila je poređenje prenosa audio signala kroz bakarnu žicu, vlažno blato i sveže bananu. Tema je široko tretirana kao humoristična. Međutim, osnovno pitanje — da li konvencionalni izbor bakra kao dominantnog audio provodničkog materijala odražava strogo poređenje sa alternativama, ili je samo istorijska konvencija — nije obrađeno u peer-review literaturi. Konstruisali smo balansirane međuelement-kablove dužine 1 metar koristeći 13 provodničkih materijala: OFC bakar, monokristalni OFC bakar, fino srebro, aluminijum, vlažna glina (blato), sveža banana (Musa acuminata), grafitni štap, čelična žica, morska voda u silikonskom crevu, snop ugljeničnih vlakana, olovka (HB klasa), ljudska pljuvačka u silikonskom crevu i kontrola koja se sastoji od bez provodnika (otvoreno kolo sa terminacijom od 1 M-om). Svaki kabl podvrgnut je standardizovanom protokolu merenja: DC otpornost, frekvencijski odziv (20 Hz - 200 kHz), ukupno harmonijsko izobličenje (1 kHz, 2 Vrms), impulsni odziv i rekonstrukcija informacije između uzoraka koristeći Tanakin protokol. Bakar i srebro postigli su najbolji rezultat po svakoj konvencionalnoj metrici. Blato je, međutim, pokazalo anomalno svojstvo: njegov frekvencijski zavisan profil slabljenja proizveo je blago, monotono opadajuće smanjenje iznad 20 kHz koje blisko aproksimira karakteristiku apsorpcije ljudskog spoljnog ušnog kanala, a njegova povratljiva informacija između uzoraka — iako niska u apsolutnim terminima — pokazala je najveću vremensku stabilnost od bilo kog testiranog materijala, varirajući manje od 0,4% tokom 72-časovnog kontinuiranog merenja. Ne preporučujemo blato kao provodnik. Prijavljujemo da je njegovo ponašanje zanimljivije nego što njegova reputacija sugeriše.
1. Uvod
U martu 2024, korisnik na forumu diyaudio.com — sa nadimkom „TubeGlowWorm” — postavio je pitanje koje je, u svojoj originalnoj formulaciji, glasilo: „Da li je iko zapravo merio da li bakar zvuči bolje od blata? Ili svi samo pretpostavljamo?”
Tema koja je usledila akumulirala je 347 odgovora tokom 11 dana. Većina je bila odbacujuća. Nekoliko je bilo zabavnih. Mali broj postavio je suštinske tačke: da je izbor bakra kao standardnog provodničkog materijala za prenos audio signala istorijski uslovljen (Edison je koristio bakar jer je bio jeftin i dostupan, ne zato što ga je upoređivao sa alternativama); da relevantna svojstva provodnika — otpornost, kožni efekat, dielektrična apsorpcija okolne izolacije — drastično variraju među materijalima; i da nije objavljen nijedan kontrolisan test slušanja ili poređenje merenja između bakra i bilo kog nemetalnog provodnika.
Jedan poster — „EquatorialSkeptic” — predložio je dodavanje banane u poređenje, napominjući da meso banane bogato kalijumom ima jonsku provodljivost približno 1.000 puta nižu od elektronske provodljivosti bakra, ali 10 puta veću od destilovane vode. Drugi poster — „JensenTransformerGuy” — primetio je da relevantno poređenje nije samo otpornost već frekvencijski zavisna kompleksna impedansa, koja zavisi od tipa nosioca naelektrisanja (elektroni u metalima, joni u elektrolitima i biološkim materijalima).
Pročitali smo temu sa interesovanjem. Pitanje, lišeno svog komedijskog okvira, je legitimno. Odlučili smo da odgovorimo na njega.
Ovaj rad predstavlja kontrolisano poređenje 13 provodničkih materijala, u rasponu od konvencionalnih (OFC bakar, fino srebro) do nekonvencionalnih (vlažno blato, sveža banana, ljudska pljuvačka). Merenja su realna. Metodologija je ista kao ona korišćena u našem peer-reviewed radu o konvencionalnim provodnicima. Nismo primenili humor na eksperimentalni protokol i molimo čitaoca da pruži istu uljudnost.
2. Materijali i konstrukcija kabla
Trinaest provodničkih materijala odabrano je da pokrije opseg dostupnih mehanizama provodljivosti i tipova materijala. Svaki je proizveden u balansirani međuelement-kabl dužine 1 metar (dva signalna provodnika plus uzemljenje) završen Neutrik NC3 XLR konektorima. Dielektrik i mehanička struktura podrške standardizovani su za sve kablove: PTFE crevo unutrašnjeg prečnika 6 mm za svaki provodnik, sa dve signalne cevi i jednom uzemljujućom cevi povezane u najlonsku pletenicu.
Materijali:
1. OFC bakar (7N, čistoća 99,99999%, čvrsto jezgro prečnika 1,0 mm). Otpornost: 1,68 * 10^-8 ohm-m. Osnovna referenca i materijal koji se koristi u većini profesionalnih audio kablova širom sveta.
2. Monokristalni OFC bakar (6N, prečnik 1,0 mm, izvučen Ohno metodom kontinualnog livenja). Otpornost: 1,67 * 10^-8 ohm-m. Uključen da bi se utvrdilo da li kristalna struktura, za razliku od mase otpornosti, utiče na merenja.
3. Fino srebro (4N, 99,99%, čvrsto jezgro prečnika 1,0 mm). Otpornost: 1,59 * 10^-8 ohm-m. Elementarni metal najveće provodljivosti na sobnoj temperaturi.
4. Aluminijum (4N, čvrsto jezgro prečnika 1,0 mm). Otpornost: 2,65 * 10^-8 ohm-m. Uobičajen u prenosu energije, retko se koristi u audio signalnim kablovima.
5. Vlažna glina („blato”). Sakupljena sa obala reke Rio Machángara, Quito, na tački gde prelazi ekvator (geografska širina 0,0000 °). Sakupljena u zatvorenom sudu, pomešana sa destilovanom vodom do konzistencije guste paste (približno 65% čvrstih materija po težini) i upakovana u PTFE crevo. Glina je bila andosol nastao od vulkanskog pepela, bogat alofanom i imogolitom, sa sadržajem oksida gvožđa od 8,3% po težini i izmerenim pH 6,2. DC otpornost: 18,4 ohm-m — približno milijardu puta veća od bakra.
6. Sveža banana (Musa acuminata, sorta Cavendish). Kupljena na pijaci u Quitu ujutru svake sesije merenja. Banana je oguljena, meso je isečeno na cilindrične čepove od 1 cm, a čepovi su upakovani jedan za drugim u PTFE crevo sa blagom kompresijom da bi se osigurao kontinuitet. Ukupna masa provodnika: 47 g. DC otpornost: 2,1 ohm-m. Meso banane provodi kroz migraciju kalijumovih jona (K+) u vodenom intercelularnom matriksu.
7. Grafitni štap (sintetički, prečnik 6 mm, >99,5% ugljenika). Otpornost: 3,5 * 10^-5 ohm-m. Polumetalni provodnik sa delokalizovanom pi-elektronskom provodljivošću duž bazalnih ravni.
8. Čelična žica (AISI 1008, žarena, prečnik 1,0 mm). Otpornost: 1,0 * 10^-7 ohm-m. Približno šest puta otpornost bakra i feromagnetna — jedini magnetni materijal u skupu.
9. Morska voda (sakupljena sa pacifičke obale kod Esmeraldas, Ekvador, geografska širina 0,98 ° N, salinitet 34,2 ppt). Zatvorena u silikonskom crevu sa zaptivenim bakarnim žičanim kontaktima na svakom kraju. Otpornost: 0,20 ohm-m. Provodi kroz migraciju natrijumovih i hloridnih jona.
10. Snop ugljeničnih vlakana (Toray T700, 12K filamenata, neuvijen). Otpornost: 1,6 * 10^-5 ohm-m. Provodi kroz grafitna jezgra vlakana.
11. Olovka (Faber-Castell HB klasa, prečnik 2 mm, 68% grafit / 26% glina / 6% vosak vezivo). Otpornost: 4,2 * 10^-4 ohm-m. Kompozit grafit-glina koji je, napominjemo, sam po sebi hibrid blato-grafit.
12. Ljudska pljuvačka (sakupljena od tri laboratorijska volontera, udružena, zatvorena u silikonskom crevu sa bakarnim elektrodama). Otpornost: 0,72 ohm-m. Jonski provodnik sa natrijumom, kalijumom, kalcijumom i hloridom kao primarnim nosiocima naelektrisanja. Priznajemo da je ovaj materijal neobičan. Uključen je jer je poster u diyaudio temi to specifično tražio.
13. Otvoreno kolo (bez provodnika — PTFE crevo sa vazdušnim procepom, terminacioni otpornik od 1 M-om). Uključen kao kontrola za uspostavljanje praga merenja.
Svi nemetalni provodnici pripremljeni su i instalirani u roku od 2 sata od merenja kako bi se minimizovalo sušenje, oksidacija ili biološka degradacija. Banana kabl testiran je na 0, 6, 12, 24, 48 i 72 sata nakon proizvodnje da bi se okarakterisala vremenska stabilnost. Blato kabl testiran je po istom rasporedu.
3. Protokol merenja
Svaki kabl umetnut je u standardizovan signalni lanac: izlaz Audio Precision APx555B generatora -> kabl pod testom -> AKM AK5578 ADC (768 kHz, 32 bita). Sledeća merenja su izvršena:
DC otpornost: 4-žično Kelvin merenje, Keithley 2450 SourceMeter, ispitna struja 100 mA (smanjena na 10 mA za materijale visoke otpornosti da se izbegnu termalni efekti).
Frekvencijski odziv: 20 Hz do 200 kHz, rezolucija 1/48 oktave, konstantan napon pogona 2 Vrms. Mereno kao odnos primljenog nivoa prema referentnom nivou bakra na svakoj frekvenciji.
Ukupno harmonijsko izobličenje + šum (THD+N): sinus od 1 kHz, 2 Vrms, propusni opseg merenja 80 kHz. Izraženo u dB u odnosu na osnovnu frekvenciju.
Impulsni odziv: impuls od 10 mikrosekundi, snimanje od 768 kHz, prozor od 65.536 tačaka. Ispitan na refleksije, zvonjave i anomalije grupnog kašnjenja.
Informacija između uzoraka (ISI): Prateći Tanakin protokol (2025). Multitonski test signal je propušten kroz svaki kabl, snimljen na 768 kHz, digitalno smanjen na 192 kHz i analiziran za povratljivu informaciju iznad Nyquista koristeći algoritam rekonstrukcije maksimalne verovatnoće.
Prag šuma: bez signala primenjenog, snimanje od 30 sekundi na 768 kHz, spektralna analiza u 1/12-oktavnim opsezima.
Sva merenja izvršena su u referentnoj laboratoriji u Quitu na 23,0 +/- 0,1 °C, 47 +/- 1% RH, sa kablom pod testom unutar RF oklopljenog kućišta (Lindgren model 2006, >100 dB slabljenja od 10 kHz do 10 GHz).
4. Rezultati: konvencionalne metrike
DC otpornost (po provodniku, dužina 1 metar):
Srebro: 0,020 ohm. Bakar (OFC): 0,021 ohm. Bakar (SC-OFC): 0,021 ohm. Aluminijum: 0,034 ohm. Čelik: 0,127 ohm. Ugljenična vlakna: 0,141 ohm. Grafitni štap: 1,24 ohm. Olovka: 13,4 ohm. Morska voda: 706 ohm. Pljuvačka: 2.540 ohm. Banana: 74.200 ohm. Blato: 650.000 ohm. Otvoreno kolo: >10 M-ohm.
Frekvencijski odziv u odnosu na bakar na 1 kHz:
Srebro, SC-OFC, aluminijum i čelik bili su unutar +/- 0,02 dB od bakra od 20 Hz do 200 kHz. Ugljenična vlakna pokazala su -0,08 dB na 200 kHz. Grafit je pokazao -0,3 dB na 100 kHz, povećavajući se na -1,1 dB na 200 kHz. Olovka je pokazala -1,8 dB na 20 kHz, povećavajući se na -8,4 dB na 100 kHz. Jonski provodnici (morska voda, pljuvačka, banana, blato) pokazali su progresivno strmije visokofrekventno opadanje, počinjući u audio opsegu za materijale najveće otpornosti.
Frekvencijski odziv blata bio je -0,2 dB na 20 Hz, -3,1 dB na 1 kHz, -18,7 dB na 10 kHz, -47,3 dB na 50 kHz i ispod praga šuma (-88 dB) iznad 78 kHz. Ovo je, po bilo kom standardu, loš frekvencijski odziv za audio provodnik. Kabl slabi čujne visoke frekvencije za više od 18 dB. Niko ne treba da koristi ovaj kabl.
Frekvencijski odziv banane bio je nešto bolji na niskim frekvencijama (-0,1 dB na 20 Hz, -1,4 dB na 1 kHz) ali se još strmije smanjio iznad 5 kHz, dostigavši -26,3 dB na 10 kHz i pao ispod praga šuma na 34 kHz. Banana je gori provodnik od blata iznad 8 kHz.
THD+N na 1 kHz, 2 Vrms:
Srebro: -118,4 dB. Bakar (OFC): -117,9 dB. Bakar (SC-OFC): -118,1 dB. Aluminijum: -116,3 dB. Čelik: -98,7 dB (feromagnetna histereza čelične žice uvodi merljivo harmonijsko izobličenje — pretežno neparnog reda, konzistentno sa nelinearnošću B-H petlje). Ugljenična vlakna: -112,4 dB. Grafit: -104,2 dB. Olovka: -87,3 dB. Morska voda: -76,1 dB. Pljuvačka: -71,4 dB. Banana: -62,8 dB. Blato: -58,3 dB. Otvoreno kolo: -44,1 dB (dominantno Johnson-ov šum terminacionog otpornika od 1 M-om).
Po svakoj konvencionalnoj metrici — otpornosti, frekvencijskom odzivu, izobličenju — rangiranje je jasno. Srebro i bakar su efektivno izjednačeni. Aluminijum je odmah iza. Sve ostalo je progresivno gore. Blato i banana su najgori provodnici koje smo ikada merili.
Eksperiment bi mogao ovde da se završi. Bakar pobeđuje. Diyaudio tema je odgovorena.
Ne završava se ovde.
5. Rezultati: anomalna svojstva blata
Tokom merenja frekvencijskog odziva, primetili smo da je kriva opadanja blata imala neuobičajeno glatak oblik. Većina provodnika sa visokofrekventnim slabljenjem pokazuje rezonance, talasanja ili diskontinuitete nagiba uzrokovane neusklađenošću impedanse, dielektričnim rezonancama ili modnim prelazima. Blato nije pokazalo nijedno. Njegovo slabljenje monotono je raslo sa frekvencijom, prateći krivu dobro opisanu jedno-polnom niskopropusnom funkcijom sa kornerom na približno 620 Hz.
Iz radoznalosti, uporedili smo profil slabljenja blata sa funkcijom prenosa pritiska ljudskog spoljnog ušnog kanala, kako su izmerili Hammershoi i Moller (1996) i tabelarno prikazali u standardu ISO 11904-1. Ušni kanal deluje kao četvrtinsko-talasna rezonantna cev sa primarnom rezonancom blizu 2,7 kHz i sekundarnom rezonancom blizu 5,4 kHz, proizvodeći karakterističan vrh pojačanja od 10-15 dB na 2-4 kHz.
Nije se očekivalo da poređenje bude smisleno. Bilo je.
Kada se kriva slabljenja blata superponira na inverziju funkcije prenosa ušnog kanala — to jest, slabljenje potrebno za poništavanje rezonantnog pojačanja ušnog kanala — dve krive se podudaraju unutar +/- 1,2 dB od 500 Hz do 15 kHz. Blato prirodno slabi frekvencije koje ušni kanal pojačava i propušta frekvencije koje ušni kanal ne modifikuje.
Ovo je slučajnost. Ovo jasno navodimo. Fizički mehanizam jonske provodljivosti u vlažnoj glini nema kauzalnu vezu sa anatomijom ljudskog ušnog kanala. Frekvencijsko podudaranje je numerička nezgoda koja proizilazi iz činjenice da je provodljivost blata dominantno određena površinskom provodljivošću čestica oksida gvožđa, koja prati relaksacionu krivu sa vremenskom konstantom (približno 250 mikrosekundi) koja se slučajno podudara sa inverzijom primarne rezonantne frekvencije ušnog kanala.
Ipak, praktična posledica je realna: signal koji je prošao kroz blatni provodnik je predekvilibrisan, inherentnim frekvencijskim odzivom provodnika, na način koji delimično kompenzuje rezonantnu obojenost ušnog kanala. Signal koji stiže do bubne opne ima ravniji efektivan frekvencijski odziv od signala koji je ušao u kabl.
Merili smo ovo direktno koristeći simulator uha (GRAS 45CA, usaglašen sa IEC 60318-4) postavljen na poziciju slušanja. Referentni snimak (ružičasti šum, 30 sekundi) puštan je kroz sistem sa bakarnim kablom i zatim sa blatnim kablom (pojačanje pojačala povećano je za 18,7 dB da bi se kompenzovao gubitak blata na 1 kHz). Frekvencijski odziv na mikrofonu simulatora uha — koji predstavlja zvučni pritisak na bubnoj opni — bio je 2,4 dB ravniji (niža standardna devijacija preko 1/3-oktavnih opsega od 500 Hz do 15 kHz) sa blatnim kablom nego sa bakarnim kablom.
Bakar je bolji provodnik. Blato, na bubnoj opni, proizvodi ravniji frekvencijski odziv. Ove izjave su obe tačne. Nisu kontradiktorne. Opisuju različite stvari.
6. Rezultati: vremenska stabilnost
Banana kabl brzo se degradirao. U roku od 6 sati od proizvodnje, DC otpornost se povećala za 14% kako je meso banane počelo da oksidira i dehidrira. Do 24 sata, otpornost se udvostručila. Do 48 sati, kabl je bio funkcionalno otvoreno kolo — banana je posmeđila, smanjila se od zidova cevi i izgubila jonski kontinuitet. Merenja frekvencijskog odziva, THD+N i ISI na 48 sati bila su nerazlikovljiva od kontrole otvorenog kola.
Banana nije održiv provodnički materijal za bilo koju primenu koja zahteva vremensku stabilnost veću od približno 12 sati. Ovo potvrđuje ono što je diyaudio tema sumnjala ali nije izmerila.
Kabl morske vode bio je stabilan tokom 72 sata (drift otpornosti < 2%), kao što se i očekuje za zatvoren elektrolit sa fiksnom jonskom koncentracijom.
Kabl pljuvačke pokazao je umerenu degradaciju (otpornost se povećala za 23% tokom 72 sata), verovatno zbog enzimskog raspada organskih komponenata i bakterijskog rasta koji menja jonski balans.
Blato je bilo iznenađenje.
DC otpornost blatnog kabla smanjila se za 3,1% tokom prvih 12 sati, a zatim se stabilizovala. Tokom narednih 60 sati, otpornost je varirala za manje od 0,2%. Frekvencijski odziv bio je slično stabilan: -3 dB ugaona frekvencija driftovala je sa 618 Hz na 625 Hz tokom 72 sata — promena od 1,1%. THD+N se neznatno poboljšao (sa -58,3 dB na -59,1 dB) tokom prvih 24 sata, a zatim je bio konstantan.
Merenje informacije između uzoraka bilo je najupadljivijiji rezultat stabilnosti. ISI bakra (mereno svaka 2 sata tokom 72 sata) varirala je za 2,8% (koeficijent varijacije), pripisano fluktuacijama ambijentne temperature koje utiču na kožni efekat kabla i džiter takta ADC-a. ISI blata varirala je za 0,4% — sedam puta stabilnija od bakra.
Magnituda ISI bila je, naravno, mnogo niža za blato (0,003 bita po uzorku vs. bakrovih 0,289 bita po uzorku). Blato čuva skoro nikakvu informaciju između uzoraka u apsolutnim terminima. Ali ono što čuva, čuva sa izuzetnom konzistentnošću.
Mehanizam za ovu stabilnost je neosetljivost jonskog provodnika na faktore koji uzrokuju drift kod metalnih provodnika. Metalna provodljivost zavisi od srednjeg slobodnog puta elektrona, koji je modulisan temperaturom, mehaničkim stresom i elektromagnetnim poljima. Jonska provodljivost u matrici vlažne gline zavisi od mobilnosti jona u vodenoj fazi, što je puferovano kationskom kapacitetom razmene gline — samoregulišuća elektrohemijska ravnoteža koja se opire perturbaciji. Glina deluje kao hemijski pufer za sopstvenu provodljivost.
Ekvatorijalno blato — specifično, andosol bogat alofanom iz reke Rio Machángara — ima kationski kapacitet razmene od 42 cmol/kg, među najvišim od bilo koje prirodne gline. Ovo je posledica strukture minerala alofana: šuplje sferne nanočestice prečnika 3,5-5,0 nm sa visokom gustinom površinskih hidroksilnih grupa. Mineralni sastav ekvatorijalnog vulkanskog tla, oblikovan milionima godina trošenja na geomagnetnom ekvatoru, proizvodi glinu sa inherentno stabilnim elektrohemijskim svojstvima.
Ne tvrdimo da je ekvatorijalno blato superioran provodnik. Nije. Njegova otpornost je 31 milion puta veća od bakrove. Primećujemo da je to stabilniji provodnik, faktorom sedam, u specifičnoj metrici očuvanja informacije između uzoraka — i da ova stabilnost proizilazi iz elektrohemije ekvatorijalnog vulkanskog tla.
7. Rezultati: čelik i problem magnetnog provodnika
Čelik je uključen u test matricu kao jedini feromagnetni provodnik. Njegove performanse bile su informativne iz razloga nepovezanih sa pitanjem bakra-blata-banane.
DC otpornost čelika (0,127 ohm/m) šest puta je veća od bakra ali u opsegu koji se obično nalazi u jeftinim audio kablovima koji koriste bakrom obložen čelik (CCS) provodnike. Njegov frekvencijski odziv bio je ravan do 80 kHz, blago se smanjivao iznad toga — adekvatno za audio upotrebu.
Njegovo izobličenje, međutim, bilo je najveće od bilo kog metalnog provodnika: -98,7 dB THD+N, u poređenju sa -117,9 dB za bakar. Spektar izobličenja dominirao je trećim, petim i sedmim harmonikom — neparno-redno izobličenje karakteristično za simetričnu nelinearnost. Ovo je B-H petlja histereze feromagnetnih domena čelične žice.
Kada AC audio signal prolazi kroz feromagnetni provodnik, magnetno polje signala vodi magnetne domene provodnika kroz njihovu petlju histereze. Energija potrebna za prelazak petlje rasipa se kao toplota (gubitak histereze), a nelinearan odnos između primenjenog polja i indukovane magnetizacije stvara harmonijsko izobličenje. Efekat je mali na nivoima audio signala — magnetno polje signala od 2 Vrms u žici od 1 mm je približno 0,0004 A/m, daleko ispod koercitivnosti čelika — ali je merljivo.
Relevantnije za sadašnju studiju: histereza zavisi od istorije. Izobličenje koje proizvodi čelični kabl u bilo kom datom trenutku zavisi ne samo od trenutnog signala već i od signala koji je kroz njega prošao prethodno. Magnetni domeni zadržavaju remanentnu magnetizaciju koja polariše petlju histereze. Ovo proizvodi oblik signalno zavisne memorije u provodniku koji nema ekvivalent u nemagnetnim materijalima.
Algoritam za rekonstrukciju ISI, koji pretpostavlja signalni lanac bez memorije, proizveo je anomalne rezultate za čelični kabl: prividna ISI od -0,002 bita po uzorku — negativna vrednost, koja je fizički nemoguća i ukazuje na sistematsku grešku u pretpostavkama modela algoritma. Čelični kabl ne samo da ne uspeva da sačuva informaciju između uzoraka; on uvodi lažne korelacije koje algoritam pogrešno tumači kao negativnu informaciju. Kabl aktivno zavarava rekonstrukciju.
Ovaj rezultat nema praktičan značaj za poređenje bakra naspram blata. Uključujemo ga jer ilustruje princip: provodnik nije samo pasivni prenosilac. Njegova materijalna svojstva — elektronska, jonska ili magnetna — aktivno oblikuju sadržaj informacije signala koji prolazi kroz njega. Bakar ga oblikuje na jedan način. Blato ga oblikuje na drugi. Čelik ga oblikuje na način koji je aktivno neprijateljski prema povratku informacije.
8. Diskusija
Diyaudio tema pitala je da li bakar zvuči bolje od blata. Odgovor, po svakoj konvencionalnoj audio metrici, je da. Bakar ima nižu otpornost faktorom 31 miliona. Njegov frekvencijski odziv je ravan tamo gde blato nije. Njegovo izobličenje je 60 dB niže. Nijedna racionalna osoba ne bi izabrala blato umesto bakra za prenos audio signala.
Tema nije pitala da li blato ima ikakva zanimljiva svojstva koja bakar nema. Ima. Dva.
Prvo, frekvencijski odziv blata, iako objektivno loš, slučajno aproksimira inverziju funkcije prenosa ljudskog ušnog kanala. Signal koji prolazi kroz blato stiže do bubne opne sa ravnijim efektivnim frekvencijskim odzivom od signala koji prolazi kroz bakar. Ovo ne čini blato boljim kablom. Čini blato slučajnim ekvilajzerom — onim koji, kroz slučajnost vremenskih konstanti jonske relaksacije i geometrije ušnog kanala, postiže ono što bi dobro dizajniran parametarski EQ mogao postići namerno, bez blata.
Drugo, informacija između uzoraka blata — beznačajno mala u apsolutnoj magnitudi — vremenski je stabilnija od bakrove, faktorom sedam. Ova stabilnost proizilazi iz kapaciteta elektrohemijskog puferovanja matrice gline, koji samoreguliše svoju jonsku provodljivost protiv fluktuacija temperature i vlažnosti. ISI bakra varira sa temperaturom jer njegov srednji slobodni put elektrona varira sa temperaturom. ISI blata ne varira jer je njegova mobilnost jona puferovana.
Nijedno svojstvo ne čini blato praktičnim provodnikom. Oba svojstva su realna, merljiva i — koliko nam je poznato — prethodno neprijavljena.
Rezultat banane jednostavnije je sažeti: banana je loš provodnik koji se raspada do otvorenog kola u roku od 48 sati. Njena jedina prednost u odnosu na blato je niža DC otpornost (74,2 k-ohm vs. 650 k-ohm), koju gubi u roku od 24 sata kako oksidira. Napominjemo da je banana korišćena u ovoj studiji bila sorta Cavendish, najuobičajenija komercijalna banana. Da li bi druge sorte — posebno banana za kuvanje (Musa paradisiaca), koja ima viši sadržaj skroba i niži sadržaj vlage — pokazala različita električna svojstva otvoreno je pitanje koje ostavljamo budućem radu. Prepoznajemo da je ova rečenica, u peer-reviewed časopisu, neobična. Ceo rad je neobičan. Podaci nisu.
Za one koji su učestvovali u diyaudio temi: bakar je tačan izbor za audio kablove. Bio je tačan izbor otkako ga je Edison odabrao 1882. godine, i ništa u našim merenjima ne osporava ovaj zaključak. Srebro je marginalno bolje po nekim metrikama i marginalno gore po drugim (cena-po-decibelu, srebro odlučno gubi). Aluminijum je razumna alternativa gde težina ima značaja. Sve ostalo što smo testirali je gore, a nemetalni provodnici su dramatično gori.
Ali ako ste se ikada pitali da li blato pod vašim stopama radi nešto zanimljivo sa električnim signalima — radi. Zanimljivije nego što ste verovatno očekivali.
9. Zaključak
Konstruisali smo međuelement-kablove audio sistema od 13 materijala i merili njihova električna svojstva i svojstva integriteta signala koristeći laboratorijske instrumente. Studija je inicirana onlajn diskusijom i sprovedena sa istom metodologijom primenjenom na našem konvencionalnom istraživanju.
Bakar i srebro ostaju optimalni provodnički materijali po svim standardnim audio metrikama. Aluminijum je prihvatljiv. Čelik uvodi merljivo magnetno izobličenje. Grafit, ugljenična vlakna i olovka su upotrebljivi ali značajno kompromitovani iznad 20 kHz.
Jonski provodnici — morska voda, pljuvačka, banana i blato — neprikladni su za audio upotrebu po konvencionalnim kriterijumima. Njihova otpornost je više redova veličine previsoka, propusni opseg je ozbiljno ograničen, a izobličenje neprihvatljivo.
Blato je, međutim, pokazalo dva anomalna svojstva: frekvencijski odziv koji slučajno aproksimira inverziju rezonantne karakteristike ljudskog ušnog kanala, i vremensku stabilnost očuvanja informacije između uzoraka sedam puta veću od bakrove. Oba svojstva proizilaze iz specifične mineralogije ekvatorijalne vulkanske gline i njenog kapaciteta elektrohemijskog puferovanja.
Ovi nalazi ne menjaju praksu dizajna audio kablova. Mogu promeniti način na koji razmišljamo o tome šta provodnik radi signalu i koja svojstva izvan otpornosti i frekvencijskog odziva vredi meriti.
Diyaudio tema je arhivirana. Podaci su trajni.